44
Затем 1,2-диацилглицерол превращается в триацилглицерол путем переноса остатка КоА-производного третьей жирной кислоты. Этот перенос катализируется ферментом диацилглицеролацилтрансферазой:
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
диацилглицерол- |
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
O |
|
CH2 |
O C R1 |
|
|
|
O |
|
CH2 |
O |
C R1 |
|||||||
|
|
|
O ацилтрансфераза |
|
||||||||||||||
R2 |
С O |
HC |
+ |
R3 |
|
С |
|
R2 |
С O |
HC |
|
|
|
O |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
CH2 |
|
OH |
|
|
SКоА |
|
|
CH2 |
|
O |
C |
|
R3 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
1,2-диацилглицерол |
|
|
НS-КоА |
|
триацилглицерол |
|||||||||||||
ацил-КоА |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3 Метаболизм фосфолипидов
3.1 Распад (катаболизм) фосфолипидов
Фосфолипиды также как и жиры, активно распадаются в тканях животных и растений.
Гидролиз фосфолипидов осуществляют несколько фосфолипаз, различающихся по расщеплению определенных связей и получивших название фосфолипаз А, С и Д:
Фосфолипаза А2 |
|
Фосфолипаза А1 |
||
|
О |
|||
|
О |
СН2 |
О |
С R1 |
R2 |
С |
CН |
|
Фосфолипаза С |
|
ОФосфолипаза D |
|||
|
|
СН3 |
О |
Р В |
|
|
|
|
О |
Здесь R1 и R2 – углеводородные радикалы; В – остатки азотсодержащих одноатомных спиртов (холина, этаноламина, серина).
Фосфолипаза А1 отщепляет жирные кислоты по α-положению; фосфолипаза А2 осуществляет ту же самую реакцию по β-положению; фосфолипаза С отщепляет фосфорилированные азотсодержащие спирты от фосфолипидов; фосфолипаза D гидролизует фосфолипиды с образованием азотсодержащего спирта и фосфатидной кислоты.
В растениях обнаружены все виды расщепления. Фосфолипазы А обнаружены также у животных и микроорганизмов. Фосфолипазы локализованы преимущественно в лизосомах. Конечными продуктами гидролиза фосфолипидов является глицерин, жирные кислоты, азотистые спирты и фосфорная кислота.
3.2 Синтез фосфолипидов
В отличие от триацилглицеролов и жирных кислот фосфолипиды не являются существенным энергетическим материалом. Фосфолипиды, как было сказано ранее, играют важную роль в структуре и функции клеточных мембран.
Биосинтез фосфолипидов интенсивно происходит в печени, стенке кишечника, молочной железе и других тканях. Наиболее важные фосфолипиды синтезируются главным образом в эндоплазматической сетке клетки.
45
Центральную роль в биосинтезе фосфолипидов играют L-диацилглицеролы (в синтезе фосфатидилхолинов и фосфатидилэтаноламинов), фосфатидная кислота (в синтезе фосфатидилинозитов) и сфингозин (в синтезе сфингомиелинов).
Вэтих биосинтезах принимает участие цитидинтрифосфат (ЦТФ), выполняющий роль активатора.
Основными компонентами мембран являются фосфатидилэтаноламин и фосфатидилхолин.
Впроцессе синтеза фосфатидилэтаноламина вначале происходит активация этаноамина под действием этаноламинкиназы:
|
|
|
|
|
|
|
Этаноламин- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОН |
|
|||||
Н3N |
+ |
СН2 |
|
|
|
киназа, Mg2+ |
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
|||||
|
|
|
СН2 |
|
ОН |
|
|
|
H3N |
|
|
СН2 |
|
СН2 |
|
О |
|
Р |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
Этаноламин |
АТФ |
АДФ |
Этаноламинфосфат ОН |
|
|||||||||||||||||
Этаноламинфосфат реагирует затем с цитидинтрифосфатом (ЦТФ), в результате чего образуется цитидиндифосфатэтаноламин (ЦДФ-этаноламин) и пирофосфат (РРі). Эту реакцию катализирует фосфоэтаноламинцитидинтрансфераза:
ОН
H3N+ СН2 СН2 О Р О + ЦТФ Цитидинтрансфераза
ОН
этаноламинфосфат |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NH2 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ОН |
|
|
ОН |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
H3N+ |
СН2 |
|
СН2 |
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
О |
|
Р |
|
|
Р |
|
О |
|
СН2 |
О |
|
N |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+РРi |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
ЦДФ-этаноламин |
|
H H |
|
H H |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОН |
ОН |
|||||||
Активированный ЦДФ–этаноламин при участии фермента этаноламинфосфаттрансферазы вступает в реакцию с L–диацилглицеролом с образованием фосфатидиламина:
О
ОСН2 О С R1
Н3N |
+ |
СН2 |
|
СН2 |
|
ЦДФ + R2 |
|
С |
|
|
|
CН |
Этаноламинфосфо- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
трансфераза |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СН2ОН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ОСН2 О С R1
|
R2 |
|
С |
|
|
CН |
|
О |
|
|
|
|
N+H3 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
СН2 |
|
СН2 |
|
ЦМФ |
|
СН2 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Р |
|||||||||||
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОН |
|||||||
Фосфатидилэтаноламин
46
L-диацилглицерол образуется при гидролизе фосфатидной кислоты. Аналогичные реакции ведут к образованию ЦДФ-холина.; последний вступает в реакцию с L-диацилглицеролом, в результате чего образуется фосфатидилхолин.
В синтезе фосфатидилэтаноламина и фосфатидилхолина важную роль играет ЦТФ. Подобно тому синтезу олиго- и полисахаридов, мы и здесь видим, каким образом нуклеотиды могут выполнять функцию переносчиков опреденных химических групп в обмене веществ клеток.
Помимо синтеза фосфолипидов таким способом, в клетке они легко подвергаются взаимопревращениям. Фосфатидилэтаноламин является предшественником фосфатидилхолина. Так, в печени в результате последовательного переноса трех метильных групп от трех молекул S-аденозилметионина образуется фосфатидилхолин:
H3N N+(СН)3
CH2 |
+ 3S-аденозилметионин |
Метионинтрансфераза |
|
CH2 + 3S-аденозингомоцистеин |
|
|
|||
CH |
|
|
|
CH2 |
2 |
|
|
|
|
O |
Фосфатидил |
O Фосфатидил |
||
Фосфатидилэтаноламин |
Фосфатидилхолин |
|||
В переносе метильных групп важную роль играют тетрогидрофолевая кислота (витамин Вс) и метилкобаломин ( витамин В12).
Синтез фосфатидилсерина происходит другим путем с предварительным вовлечением фосфатидной кислоты:
|
|
|
|
|
O |
|
ЦТФ |
РРi |
|
|
|
|
|
O |
|
O |
|
CH2 |
O |
C |
R1 |
|
|
|
O |
|
|
CH2 |
O |
C |
R1 O |
|
O |
HC |
|
|
H О |
|
|
|
|
HC |
|
O |
|||
С |
|
|
|
Р |
+ |
2 |
фосфатидатфосфо- R |
С |
O |
|
|
|
|
||
R2 |
|
CH2 |
O |
|
|
гидролаза |
2 |
|
|
CH2 |
O |
P |
O P О цитидин |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
фосфатидная кислота |
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
OH |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЦДФ-диацилглицерол |
||||
Затем происходит перенос серина на фосфатидильный остаток с образованием фосфатидилсерина:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
||
|
CH2 |
OH |
O |
CH2 |
O |
|
C |
R1 |
+ ЦМФ |
|||||||||
ЦДФ-диацилглицерол + Н2N |
HC |
|
|
С O HC |
|
|
|
|
O |
|||||||||
|
|
R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H2C HC |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
COOH |
CH2 |
|
O |
|
P |
|
|
O |
|
Н2N |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
L-серин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
COOH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Фосфатидилсерин
У млекопитающих фосфатидилсерин образуется в реакции обмена этаноламина на серин следующим путем:
47
Фосфатидилэтаноламин + L-серин Са2+ Фосфатидилсерин + Этаноламин
Таким же путем образуется фосфатидилинозитол.
В биосинтезе сфингомиелина принимает участие церамид (N-ацетилсфинго- зин), который образуется при взаимодействии спирта сфингозина и ацетил-КоА. Сфингомиелин синтезируется в результате взаимодействия церамида с ЦДФ-хо- лином:
Сфингозин 
Церамид 
Сфингомиелин
Ацил-КоА КоА ЦДФ-холин ЦМФ
Все выше синтезированные фосфолипиды поступают с помощью липидпереносящих белков из цитоплазмы к мембранам и участвуют в их построении.